Laporan Praktikum Gerak Lurus Beraturan Fisika Dasar

GERAK LURUS BERATURAN

Ahmad Risal Patappa*), Amirullah AS, Hasmiana, Musdalifa Ramli
Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Negeri Makassar

Abstrak. Telah kami lakukan praktikum Gerak Lurus Beraturan yang bertujuan, (1) menentukan besar jarak dan perpindahan (2) menentukan besar kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata (3) mengetahui hubungan antara jarak dan waktu tempuh benda yang bergerak lurus beraturan (4) memahami gerak lurus beraturan. Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini antara lain, meteran, stopwatch, tabung GLB, statif, alat tulis menulis. Gerak lurus beraturan merupakan pengukuran yang dilakukan untuk memudahkan kita, mengetahui, jarak, perpindahan, kelajuan, serta kecepatan suatu benda. Benda dikatakan bergerak jika benda tersebut berubah kedudukannya terhadap suatu titik acuan. Benda dikatakan bergerak lurus beraturan (GLB) jika benda tersebut telah bergerak pada lintasan yang lurus dan bergerak dengan kecepatan konstan atau tidak ada perubahan kecepatan terhadap waktu sehingga a= 0. Dalam percobaan ini terdapat 2 kegiatan yaitu pengukuran terhadap suatu lintasan dan pengukuran dengan tabung GLB. Pada kegiatan satu dan dua dilakukan untuk menghitung jarak, perpindahan dan waktu tempuh. Ketika melakukan pengukuran harus dilakukan dengan cermat dan teliti sehingga data-data yang diperoleh akurat atau sesuai dengan teori.

Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara menentukan besar jarak dan perpindahan?
2. Bagaimana cara menentukan kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata?
3. Bagaimana hubungan antara jarak dan waktu tempuh benda yang bergerak lurus beraturan (GLB)?
4. Bagaimana cara memahami gerak lurus beraturan (GLB)?

Tujuan

1. Mahasiswa dapat menentukan besar jarak dan perpindahan.
2. Mahasiswa dapat menentukan besar kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata.
3. Mahasiswa dapat mengetahui hubungan antara jarak dan waktu tempuh (t) benda yang bergerak lurus beraturan (GLB).
4. Mahasiswa dapat memahami gerak lurus beraturan (GLB).

Teori Singkat

Gerak lurus beraturan adalah gerak benda pada titik yang membuat lintasan berbentuk garis lurus dengan sifat bahwa gerak yang ditempuh tiap satu satuan waktu adalah tetap, baik besar maupun arahnya. Adalah rata-rata, jadi pada gerak lurus beraturan rata-rata sama dengan sesaat yang tetap, baik besar maupun arahnya. Dengan kata lain, kecepatan rata-rata pada gerak lurus beraturan tidak bergantung pada interval atau jangka waktu yang dipilih (Sarojo, 2002 : 37).

Grafik kecepatan terhadap waktu pada GLB ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Tampak pada gambar bahwa grafik v-t berbentuk garis lurus mendatar. Bentuk ini menunjukkan bahwa pada GLB, kecepatan suatu benda selalu tetap untuk selang waktu kapanpun.

Hubungan jarak, kecepatan, dan selang waktu pada GLB

Posisi

Posisi atau kedudukan adalah suatu kondisi vektor yang merepresentasikan keberadaan satu titik terhadap titik lainnya yang bisa dijabarkan dengan koordinat kartesius, dengan titik (0,0) adalah titik yang selain dua titik tersebut namun masih berkolerasi atau salah satu dari dua titik tersebut.

Jarak dan Perpindahan

Jarak adalah panjang lintasan sesungguhnya yang ditempuh oleh suatu benda dalam waktu tertentu mulai dari posisi awal dan selesai pada posisi akhir. Jarak merupakan besaran skalar karena tidak bergantung pada arah. Oleh karena itu, jarak selalu bernilai positif. Besaran jarak adalah ‘s’.

Perpindahan adalah perubahan posisi atau kedudukan suatu benda dari keadaan awal kekeadaan akhirnya. Perpindahan hanya mempersoalkan jarak antar kedudukan awal dan akhir suatu objek. Heri dan Dita setiap pagi berangkat sekolah bersama-sama. Heri menempuh jarak 700 m, yaitu menempuh 300 m dari rumahnya menuju rumah Dita dan menempuh lagi 400 m dari rumah Dita menuju sekolah. Namun, perpindahan Heri sejauh 500 m dari rumahnya menuju sekolah.

Kelajuan dan Kecepatan

Kelajuan adalah besarnya kecepatan suatu objek. Kelajuan tidak memiliki arah sehingga termasuk besaran skalar. Rumus kelajuan adalah sebagai berikut:

v=\frac { x }{ t }

Ket:
v = kelajuan (m/s)
x = jarak (m)
t = waktu tempuh (s)

Kecepatan adalah besaran vektor yang menunjukkan seberapa cepat benda berpindah. Kecepatan juga bisa berarti kelajuan yang mempunyai arah. Misal sebuah mobil bergerak ke timur dengan kecepatan 60 km/jam. Rumus kecepatan tidak jauh berbeda dengan rumus kelajuan bahkan bisa dikatakan sama. Rumusnya adalah sebagai berikut:

\overrightarrow { v } =\frac { \Delta x }{ t }

Ket:
\overrightarrow { v } = kecepatan (m/s)
\Delta x= perpindahan (m)
t = selang waktu (s)

Metode Eksperimen

Kegiatan Pertama

Pertama menentukan NST dan kesalahan masing” alat yang akan digunakan, kemudian menentukan tiga titik A, B, dan C yang membentuk sudut siku-siku. Masing-masing jarak antara titik bersebut diukur dengan menggunakan meteran. Setelah itu masing-masing dari anggota kelompok kami ada yang mengukur dengan menggunakan stopwatch dan ada yang berjalan, secara bergantian dengan kecepatan berbeda-beda pada titik-titik yang telah ditentukan. Kemudian kami hasil dari pengukuran itu kami tuliskan pada tabel hasil pengamatan.

Kegiatan Kedua

Mengambil tabung GLB dan statif untuk menggantungkan salah satu ujung tabung tersebut. Kemudian tabung tersebut diberikan empat titik A, B, C dan D. setelah itu kami mengukur jarak antara panjang lintasan dari 0 cm ke A, B, C dan D kemudian gantungkan alah satu ujungnya dan mengangkat ujung yang satunya agar gelembungnya naik keatas. Setelah itu turunkan tabung pada dasar dan memulai pengukuran pertama dari titik A mulai dari 0 cm stopwatch dinyalakan dan seterusnya pada titik yang berbeda-beda. Hasilnya kami catat pada table pengamatan.

Alat dan Bahan

1. Meteran
2. Stopwatch
3. Tabung GLB
4. Statif
5. Alat tulis menulis

Identifikasi Variabel

1. Variabel Manipulsi: Jarak, Perpindahan,Jarak yang ditempuh gelembung
2. Variabel Respon : Waktu
3. Variabel control : Ketinggian salah satu ujung GLB

Definisi Operasional Variabel

Variabel Manipulasi

1. Jarak: adalah panjang lintasan sesungguhnya yang ditempuh oleh benda mulai dari posisi awal ke posissi akhir.
2. Perpindahan: adalah perubahan posisi atau kedudukan suatu benda dari keadaan awal ke kedaan akhirnya.
3. Jarak yang ditempuh gelembung: adalah panjang total lintasan gelembung yang dilaluinya dari posisi awal ke posisi akhir.

Variabel Respon

1. Waktu: adalah untuk mengukur waktu lintasan yang ditempuh suatu benda.

Variabel Kontrol

1. Ketinggian: Diangkat salah satu ujung tabung, agar gelembung dalam tabung berda diujung yang terangkat atau bergerak ke atas.

Prosedur Kerja

Kegiatan 1

Buatlah tiga titik yaitu A, B, C yang dapat membentuk sebuah segitiga siku-siku. Ukur panjang lintasan setiap antara dua titik tersebut dengan menggunakan meteran yang tersedia. Siapkan 3 orang teman anda, sebagai objek yang akan bergerak dengan kecepatan yang berbeda. Untuk orang pertama, berdiri di titik A lalu berjalanlah menuju titik B. Pada saat bersamaan ukur waktu untuk menempuh lintasan dari A ke B. Lakukan hal yang sama untul lintasan dari A ke B ke C. Lakukan setiap kegiatan 4 sebanyak 3 kali untuk setiap orang. Lanjutkan untuk orang kedua dan ketiga catat hasilnya dalam tabel hasil penngamatan.

Kegiatan 2

Mengambil tabung GLB dan statif untuk menggangtungkan salah satu ujung tabung. Menandai minimal 4 titik sebagai titik A, B, C, dan D pada tabung (uapayakan memiliki salang yang sama). Menentukan/mengukur panjang lintasan dari dasar tabung ( 0 cm ) ke titik A, ke titik B, ke titik C, ketitik D.

Menggantung salah satu ujung tabung pada statif pada ketinggian tertentu, mulailah dari ketinggian sekitar 5 cm dari dasar/alas. Angkat ujung tabung yang satunya, agar gelembung dalam tabung berada di ujung yang terankat. Menurunkan ujung tadi sampai di dasar/alsa sehingga gelembung akan bergerak ke atas, ukurlah waktu yang diperlukan gelembung untuk sampai di titik A ( mulaila menyalakan stopwatch ketika gelembung tepat melintasi pada posisi 0 cm pada tabung), lakukan 3 kali pengukuran untuk setiap jarak tempuh. Mengulangi langkah 4, dan 6, dengan jarak tempuh yang berbeda ( dari titik O ke titik B, ke C, ke titik D). Catat hasil pengamatan anda dalam tabel hasil pengamatan.

Hasil Eksperimen dan Analisis Data

Hasil Pengamatan

Tabel 1. Hasil pengukuran jarak, perpindahan dan waktu tempuh

Tabel 2. Hasil hasil pengukuran jarak tempuh dan waktu tempuh pada gerak lurus beraturan

Analisis Data

Untuk analisis data dari Gerak Lurus Beraturan, silahkan download lewat link disini

Pembahasan

Benda bisa dikatakan melakukan gerak lurus beraturan jika kecepatannya selalu tetap (konstan). Sebagai mana dengan percobaan yang telah dilakukan dengan 2 kegiatan. Dimana pada kegiatan pertama yang diukur adalah jarak, perpindahan, dan waktu. Jarak dan perpindahan diukur dengan menggunakan meteran, sedangkan waktu diukur dengan menggunakan stopwatch. Jarak dan perpindahan yang diukur yaitu dari titik A-B, A-B-C, A-B-C-B, A-B-C-B-A, dengan melakukan tiga kali pengukuran yang dilakukan oleh setiap orang yang berbeda-beda.

Adapun pada kegiatan ini bisa dilihat bahwa setiap jarak yang ditempuh memiliki waktu yang berbeda, dimana semakin jauh jarak antara titik maka semakin banyak waktu yang diperlukan benda untuk berubah posisi atau menempuh posisi tersebut. Sehingga dapat dikatakan bahwa jarak berbanding lurus dengan waktu atau x=t. Dari data yang kami peroleh kami dapat menentukan kecepatan dan kelajuan pada benda dimana kecepatan dicari dengan perpindahan dibagi dengan waktu. Sedangkan kelajuan dicari dengan jarak dibagi dengan waktu.

Pada kegiatan kedua yang diukur yaitu jarak tempuh pada ketinggian yang berbeda. Dari hasil yang kami dapatkan kami dapat melihat bahwa ketinggian juga mempengaruhi kecepatan gelembung untuk mencapai suatu titik. Semakin tinggi suatu benda semakin sedikit, atau ketinggian berbanding terbalik dengan jarak tempuh. Karena laju gelembung semakin cepat jika pada ketinggian yang lebih tinggi.

Simpulan dan Diskusi

Berdasarkan hasil pengamatan dan analisis data yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa jarak dan perpindahan dapat ditentukan dengan melihat berapa besar perubahan posisi yang terjadi dimana jarak adalah panjang total lintasan dan perpindahan yaitu besar dari perubahan posisi benda dari posisi akhir ke posisi awal. Dari jarak dan perpindahan ini kami dapat menentukan besar kecepatan dan kelajuan benda dimana kecepatan yaitu besar perpindahan per waktu dan kelajuan yaitu jarak per waktu. Semakin besar jarak tempuh benda maka waktu yang dibutuhkan juga semakin lama dan begitupun sebaliknya. Sedangkan kecepatan beda makin lama makin kecil. Dan semakin tinggi posisi benda dari dasar maka semakin cepat kelajuan benda.

Daftar Rujukan

[1] Herman dan Asisten. PENUNTUN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 1.Makassar :Laboratorium Fisika Dasar, 20015
[2] Halliday, David dan Resnick, Robert. 1999. Fisika Jilid 1 Edisi ketiga (Terjemahan). Jakarta: Erlangga.
[3] Tipler, Paul A. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 1 (Terjemahan). Jakarta: Erlangga.